Los problemas de la máquina Atwood implican dos pesos conectados por una cuerda colgada en lados opuestos de una polea. En aras de la simplicidad, se supone que la cuerda y la polea carecen de masa y de fricción, por lo tanto, reducen el problema a un ejercicio en las leyes de la física de Newton. La solución del problema de la máquina Atwood requiere que calcule la aceleración del sistema de pesas. Esto se logra utilizando la segunda ley de Newton: la fuerza es igual a la masa multiplicada por la aceleración. La dificultad de los problemas de la máquina Atwood radica en determinar la fuerza de tensión en la cuerda.
Etiquetar el encendedor de los dos pesos "1" y el "2" más pesado.
Dibujar flechas que emanan del pesos que representan las fuerzas que actúan sobre ellos. Ambos pesos tienen una fuerza de tensión "T" tirando hacia arriba, así como la fuerza de gravedad que tira hacia abajo. La fuerza de la gravedad es igual a la masa (etiquetada "m1" para el peso 1 y "m2" para el peso 2) del peso por "g" (igual a 9.8). Por lo tanto, la fuerza gravitatoria sobre el peso más ligero es m1_g, y la fuerza sobre el peso más pesado es m2_g.
Calcule la fuerza neta que actúa sobre el peso más liviano. La fuerza neta es igual a la fuerza de tensión menos la fuerza gravitacional, ya que tiran en direcciones opuestas. En otras palabras, Fuerza neta = Fuerza de tensión - m1 * g.
Calcula la fuerza neta que actúa sobre el peso más pesado. La fuerza neta es igual a la fuerza gravitacional menos la fuerza de tensión, por lo que la fuerza neta = m2 * g - Fuerza de tensión. En este lado, la tensión se resta de la masa multiplicada por la gravedad en lugar de al revés porque la dirección de la tensión es opuesta a los lados opuestos de la polea. Esto tiene sentido si considera los pesos y la cuerda dispuestos horizontalmente: la tensión tira en direcciones opuestas.
Sustituye (fuerza de tensión - m1_g) por la fuerza neta en la ecuación fuerza neta = m1_acceleración (Newton 2º la ley establece que la aceleración de la Fuerza = masa *; a partir de ahora, la aceleración se etiquetará como "a"). Fuerza de tensión - m1_g = m1_a, o Tension = m1_g + m1_a.
Sustituya la ecuación de tensión del paso 5 en la ecuación del paso 4. Fuerza neta = m2_g - (m1_g + m1_a). Según la segunda ley de Newton, Net Force = m2_a. Por sustitución, m2_a = m2_g - (m1_g + m1_a).
Encuentre la aceleración del sistema resolviendo para a: a_ (m1 + m2) = (m2 - m1) _g, entonces a = ((m2 - m1) * g) /(m1 + m2). En otras palabras, la aceleración es igual a 9.8 veces la diferencia de las dos masas, dividida por la suma de las dos masas.
